Evolving asset selection using genetic network programming

As global financial innovation opens innumerable risks and opportunities, a global view of the asset allocation brings advantages in risk diversification for investments. We propose a novel framework for asset selection under global diversification principles using genetic network programming. Simulations using the stocks, bonds and currencies from relevant financial markets in USA, Europe and Asia show that the proposed framework is effective and offers competitive advantages against the conventional methods in finance and computational fields. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于动态规划算法的配电网孤岛划分策略

配电网发生故障后,失电区域内应该形成含分布式电源(DG)的电力孤岛保证负荷供电的连续性。在孤岛形成算法中充分考虑负荷等级及其可控性,建立孤岛划分问题的数学模型,并利用动态规划算法形成含单DG或多DG组合的初级孤岛划分方案;根据一定的规则修正初级孤岛,形成次级孤岛;校验岛内各负荷点的电压和潮流约束,确定最优孤岛。算例验证了所提模型的有效性和优越性。     

基于改进型遗传算法的企业配电网检修计划系统

本文从企业配电网实际情况出发,以经济性最好为目标,提出企业配电网检修计划数学模型,根据线路因数与设备参数制定多种约束条件,采用改进型遗传算法进行优化,最终以线路电量损失最小为最优检修计划方案,并提出了企业配电网检修计划系统模型,大大提高了企业配电网的能量管理水平。     

基于改进遗传算法的配电网无功优化

针对传统遗传算法在电网无功优化领域应用中存在的不足,结合配电网的特征,建立了综合考虑全年网损、电压品质和补偿设备投资的无功优化数学模型。同时应用自适应遗传算法对传统遗传算法的遗传算子和终止判据等进行了改进,提出了一种配电网无功优化的改进遗传算法,使其计算效率和全局寻优能力均有提高。实例计算表明,其优化效果优于传统遗传算法。     

新群体规模自适应遗传算法在配网恢复重构中的应用

从群体规模和和遗传算子的角度,提出了新群体规模自适应遗传算法,用以解决配电网恢复重构问题。将群体中个体赋予年龄和寿命来代替选择算子,采用宏观调控法对群体规模易出现快速“膨胀”问题进行改善,并结合配电网开环运行特点,采用基于环路策略的遗传操作来减少不可行解。运用与群体规模自适应的交叉率和变异率,能有效地从全局和局部角度提高算法的效率,使算法快速稳定收敛到全局最优解。通过算例验证了该算法在配电网恢复重构运用中的高效性和稳定性。     

基于混合粒子群智能遗传算法的配电网络重构优化研究

将二进制粒子群优化算法的惯性因子进行了动态化自适应改进,设计了区别于标准遗传操作的高频交叉算子和随机自回馈变异算子,基于此提出了一种新算法——混合粒子群智能遗传算法(PGA)应用与配网的重构。在新型编码方案下,PGA应用两个遗传算子使种群保持多样性,避免陷入局部最优,同时结合PSO的快速群体智能寻优指导染色体的进化方向,能够使种群信息共享的同时提高算法的收敛速度,算例结果验证了新算法的可行性。     

基于整数线性规划的配电网故障定位容错算法

为了提高配电网馈线故障定位的速度和容错能力,提出一种基于整数线性规划模型的配电网故障区段定位容错算法。将各馈线终端单元(Feeder Terminal Unit, FTU)的漏报、误报状况和馈线状态作为决策变量,基于最小故障诊断集理论,建立计及FTU漏报、误报信息的故障定位模型。针对逻辑运算在求解大规模配电网故障区段时建模复杂、算法受限的问题,构建基于代数关系运算的开关函数,并提出一种逻辑关系线性化策略将约束条件线性化。所建模型采用具有良好数值稳定性的常规优化方法进行决策,以保证解的全局最优性。仿真算例表明,所提方法定位准确高效、容错性强,在正确定位故障馈线区段的同时能获取具体节点的漏报、误报状况,适用于多节点过流信息发生畸变的大型配电网络。     

基于改进自适应遗传算法的配电网络重构

提出了一种用于配电系统网络重构的改进型自适应遗传算法。给出了网络重构问题的数学模型及改进的自适应遗传算法。在应用遗传算法时结合配电网自身的特点,提出以环路开关号为基因、系统环路数为染色体长度的编码方法,在优化过程中采用自适应调整的交叉率和变异率,结合一定的禁忌规则．较好地提高了算法在网络重构方面的效率。在IEEE16节点、33节点、69节点3个不同规模的算例系统上进行了测试,计算结果表明,所提出的方法缩短了染色体长度,较好地抑制了不可行解的产生．无论是在收敛性、稳定性还是在计算效率上都取得了比较满意的结果。     

Genetic network programming with subroutines for automatic program generation

In this paper, a subroutine mechanism is introduced in genetic network programming for automatic program generation (GNP‐APG). The proposed method named GNP with subroutines for APG (GNPsr‐APG) is an extension of the algorithm of GNP‐APG, where hierarchy programs are generated: in other words, programs that contain a main function and subroutines are generated. The proposed method automatically defines the main function and use of the potentially useful subroutines during evolution. By using subroutines, a complex program can be decomposed to several simple programs which are obtained more easily. Moreover, these subroutines are called many times from a main program, which results in reducing the size of the program significantly. The simulation results verify that the proposed method can improve the performance of GNP‐APG and reduce the size of the program. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Multi‐agent‐based autonomous power distribution network restoration using contract net protocol

A novel multi‐agent‐based system based on the contract net protocol (CNP), intended to achieve a distributed approach to power distribution network restoration, is proposed. In the proposed system, agents are assigned to areas sectioned by switches and constantly exchange environmental information among themselves. The information is used to construct a CNP overlay network to guard against network accidents. The parameters of the CNP required for robustness and effectiveness are optimized by the genetic algorithm (GA) in the operation phase. When a network accident occurs, the agents restore power distribution service autonomously through the CNP overlay network constructed. Simulation experiments indicate that CNP allows an effective power distribution network restoration strategy to be created by cooperation among agents. ©2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 166(4): 56–63, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20661     

一种新型配网接线在变结构耗散网络中的处理与运用

针对配网规划中一种新型接线方式 ,在变结构耗散网络中 ,将其处理成T1 型接线 ,在此基础上 ,可以通过判断节点的类型来设置顶点的状态 ,从而达到配网优化重构目的。在一个含有新型接线故障恢复优化的实例中 ,根据对故障端点性质的判断来设置顶点状态 ,从而提出了改进的故障恢复算法 ,并详细介绍了其计算步骤。通过与一般算法的比较 ,证实在变结构耗散网络中对新型接线处理的可行性和改进算法的正确性 ,同时也表明了这种新型接线在配网重构中具有很强的灵活性     

基于机会约束规划的含电动汽车主动配电网能量管理方法

针对含电动汽车(EV)和分布式光伏的主动配电网(ADN),提出了一种基于机会约束规划的能量管理方法。首先,基于EV用户的出行特性和需求,构建了基于分段线性化的EV智能充放电决策模型;其次,通过支路潮流模型与二阶锥松弛,构建了含EV与分布式光伏的ADN一体化数学模型,EV集群作为灵活可控单元主动参与ADN的能量管理;然后,为了充分考虑分布式光伏的不确定性,采用机会约束规划方法描述了含不确定性参数的数学模型,并对模型中的机会约束条件进行确定性转换;最后,考虑不同城市功能区内含EV与分布式光伏的ADN场景,进一步对比分析了不同的机会约束条件置信水平下EV对ADN经济安全运行的影响。仿真结果表明,适度降低机会约束条件的置信水平能在保证EV用户出行需求的同时充分地挖掘EV充放电行为的灵活性,进一步实现ADN的灵活运行。     

遗传算法在配电网停电恢复中的应用

将遗传算法应用于配电网停电恢复中，给出了综合考虑开关操作次数最少，网损最小以及潮流分布合理等方面的停电恢复模型，采用遗虎法对停电区域进行重构，形成恢复方案，通过对实际配电网的测试分析表明，将遗传算法用于电网停电恢复中，能快速有效地提供若干个优化方案，为运行人员提供更多的参考。     

中卫城区配电网现状及规划原则的探讨与实践

一个科学的电网规划能够用来指导电网的建设,使电网结构更加合理、安全可靠、经济灵活。在对中卫市城区配电网现状进行分析的基础上对其规划的原则进行了探讨和实践。     

基于二阶锥规划考虑主动管理的主动配电网故障恢复

故障恢复是未来智能配电系统实现自愈的关键环节,对满足用户供电需求和减少停电损失有重要作用。针对含分布式电源的主动配电网,提出了考虑主动管理措施的故障恢复方法。考虑分布式电源出力调节和电容器组无功补偿约束,首先,构建了主动配电网孤岛划分模型,利用深度优先搜索结合广度优先搜索的算法进行孤岛的划分。然后,建立了主动配电网故障重构模型,采用二阶锥松弛技术将其转化为混合整数二阶锥规划模型进行快速求解。最后,在改进的IEEE 33节点主动配电网算例上进行了仿真计算,算例结果验证了所述模型和方法的合理性和有效性。     

基于进化规划算法的配电网运行方式定制方法

为了实现配电网运行经济性与可靠性的协调,提出一种基于进化规划算法的配电网运行方式定制方法。以定制周期内电能损耗最小为目标,以供电可靠性、潮流平衡、电压幅值、电流偏移等为约束条件,并计及配电网辐射型、无孤岛运行方式的约束,通过结合改进随机变异策略的进化规划算法对配电网开关状态向量进行寻优搜索,解决了考虑多种约束条件下配电网运行方式的定制问题。算例分析结果表明,该方法可在保证供电可靠性的基础上获取具有低电能损耗的配电网运行方式,对于科学地制定配电网运行计划,提高配电网运行管理的规范性,具有重要的意义。     

Diversifying risk in portfolios using a variable‐size genetic relation algorithm

One important concept in financial risk management is the diversification process of capital allocation. This paper proposes an evolutionary approach for the optimal diversification when making asset allocation using variable‐size genetic relation algorithm (vs‐GRA), whose main role is to model and evolve structures toward effective and diversified portfolios through its graph structure. Simulations using heterogeneous and globally located asset classes in the United States, Europe, and Asia show that the proposed scheme offers competitive economic advantages. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于不确定二层规划模型的主动配电网故障恢复方法

针对含分布式风力和光伏发电并网的主动配电网故障恢复问题,采用不确定二层规划理论建立计及新能源出力不确定性的主动配电网故障恢复模型。所建立的模型以开关状态改变为上层控制变量,以置信度形式的故障恢复综合满意度指标为上层决策者的目标。以故障恢复后的配电网能量调度方案为下层决策变量,以置信度形式的主动配电网综合运行成本为下层决策者的目标。基于博弈论方法并采取混沌粒子群算法分别设计上层优化和下层优化的求解过程,得到配电网故障恢复方案。最后通过一个算例验证了该方法的正确性和有效性。     

基于混合整数线性规划的含ZIP负荷有源配电网重构方法

随着分布式电源并网和负荷类型的日益复杂,传统配电网重构模型尚未考虑复杂的综合负荷模型。提出了考虑ZIP综合负荷模型的有源配电网混合整数线性规划方法。在辐射状配电网二阶锥潮流模型的基础上,通过线性回归法将ZIP负荷模型等效为ZP负荷模型,建立基于混合整数二阶锥规划的有源配电网重构模型。通过多面体近似将二阶锥约束进行线性化,建立基于混合整数线性规划的有源配电网重构模型。在三个不同规模配电系统的仿真结果表明,基于混合整数线性规划的有源配电网重构模型精度与基于混合整数二阶锥规划的几乎相同,但优化效率提高了15%~30%,具有较高的优化精度和效率。     

基于混合整数二阶锥的配电-气网联合规划

提出了一种考虑配电网重构及小时级潮流变化的配电-气网(EGDN)联合规划模型。一方面,融入配电网重构来优化系统的运行状态,两网协同规划能发挥不同能源间的互补共济作用,提升系统的可靠性和运行效率;另一方面,所提模型考虑小时级配电网和配气网的潮流方程,以精细化描述系统的运行状态。为了求解该非线性非凸模型,适当松弛原问题,将其转换为可直接求解的混合整数二阶锥规划(MISOCP)问题。仿真结果表明所提规划模型显著提升了系统的可靠性,降低了相关设备的配置容量,减少了能量传输损耗,降低了总体规划与运行费用,证明了MISOCP模型与简单的混合整数线性规划模型相比,更能获得满足实际工程需求的规划方案。